山东省青岛市第二中学2022-2023学年高一物理上学期1月期末试题(Word版附答案)
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高一物理
一、选择题;本题共10小题,每小题3分,30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.质点是一个理想化的物理模型,下列关于把物体或人看做质点的说法正确的是( )
A.体积很小的物体,一定能被看做质点
B.圆形物体都可以被看做质点,长方形物体都不能被看做质点
C.人在进行马拉松比赛时,确定其在比赛中的位置时可把人看做质点
D.只有以地面为参考系时,物体才能被看做质点
2.我国复兴号高铁如图甲所示,考虑到旅客的舒适程度,高铁出站时,速度能在10分钟内由0增大到;如图乙所示,汽车以的速度行驶,急刹车时能在内停下来。下列说法正确的是( )
A.内汽车的速度改变量为
B.复兴号高铁的加速度比汽车的大
C.汽车的速度变化比复兴号高铁的快
D.复兴号高铁单位时间内速度变化比汽车的大
3.关于运动和力的说法中正确的是( )
A.合外力等于零时,物体的加速度一定等于零
B.合外力不等于零时,物体的速度一定不等于零
C.合外力等于零时,物体的速度一定等于零
D.合外力越大,物体的速度一定越大
4.关于位移与路程,下列判断正确的是( )
A.路程就是位移
B.路程是位移的大小
C.位移的大小可能比路程小
D.匀速直线运动中,位移就是路程 公众号高中试卷资料下载
5.如图所示为跳台跳水运动,运动员在起跳瞬间,对跳台的压力为F,运动员的重力为G,这两个力的大小关系正确的是
A.F>G B.F<G
C.F=G D.以上情形都有可能
6.一物体做初速度为零的匀加速直线运动,第2s末的速度为4m/s,它运动的加速度为( )
A.
B.
C.
D.
7.光滑的球放在倾角为θ的斜面上,被一个竖直挡板PQ挡住而静止,挡板PQ可以绕Q轴转动,如图所示。当PQ由竖直位置缓慢地顺时针方向转至水平的过程中,球对斜面的压力F1和对挡板的压力F2的大小变化情况是( )
A.F1和F2都逐渐减小
B.F1逐渐减小,F2逐渐增大
C.F1逐渐增大,F2先减小
D.F1逐渐减小,F2先减小后增大
8.在高度 h=45m 处竖直上抛一小球,比与它同时在同一高度自由下落的另一小球迟 t=1s 落到地上,不计空气阻力,则竖直上抛小球的初速度为( )
A.8.75m/s B.11.5 m/s C.17.5m/s D.21.5m/s
9.如图所示,用网兜把足球挂在竖直墙面上,悬绳对网兜的拉力为,悬墙壁对足球的支持力为,若不计墙面摩擦,缓慢增加悬绳的长度,下列选项正确的是( )
A.和都增大 B.和都减小
C.减小,增大 D.增大,减小
10.如图所示,斜面体静置于粗糙水平地面上,物块静止在斜面体上,现对物块施加一水平向右的恒力,物块仍然静止。下列说法正确的是( )
A.斜面体对物块的支持力不变 B.斜面体对物块的摩擦力一定变大
C.地面对斜面体的支持力不变 D.地面对斜面的摩擦力始终为0
二、多选题;本题共5小题,每小题3分,15分.
11.关于图中所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是( )
A.B轮带动A轮时沿顺时针方向转动 B.C轮带动D轮时沿逆时针方向转动
C.轮子上M点所受的静摩擦力方向向上 D.皮带上N点所受的静摩擦力方向向下
12.一个沿直线运动物体的v-t图象如下图所示,下列说法中正确的是( )
A.图象OA表示物体做非匀变速运动,AB段表示物体静止
B.图象AB表示物体做匀速直线运动
C.在0~9s内物体的运动方向相同
D.在6~9s内物体加速度方向与9~12s内的加速度方向相反
13.如题图所示,三个完全相同的小球甲、乙、丙,甲、乙两球用轻绳连接,乙、丙两球用轻弹簧连接,甲球用轻绳与天花板连接,甲、乙、丙三球位于同一竖直线上且均处于静止状态,重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内,将天花板与甲球间轻绳剪断瞬时,三个小球的加速度大小为( )
A. B. C. D.
14.如图,一个重为10N的大砝码,用细线悬挂在O点,现在用力F拉砝码,使悬线偏离竖直方向时处于静止状态,此时所用拉力F的值可能为( )
A. B. C. D.
15.如图所示,一滑块从固定的斜面底端A处冲上粗糙的斜面,到达某一高度后返回A。下列各图分别表示滑块在斜面上运动的速度v、加速度a、势能Ep、机械能E随时间变化的图象,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
三、非选择题:55分
16.探究“互成角度的两个力的合成”实验情况如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,第一次用两只弹簧秤同时拉OB和OC,第二次只用一只弹簧秤拉OB。
(1)下列说法正确的是________(填字母代号)
A.必须将弹簧秤都拉伸到相同刻度
B.只要将橡皮条拉伸相同长度即可
C.需要及时记录下拉力的大小和方向
D.必须将橡皮条和绳的结点O拉到相同位置
(2)甲、乙两图分别是某两位同学在做以上实验时得到的结果,其中符合实验事实的是______(填“甲”或“乙”,其中力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)。
17.在用如图所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中,保持小车质量一定时,验证小车加速度α与合力F的关系。
(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,以下操作正确的是___________。
A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
(2)某同学得到了如图所示的一条纸带,已知打点计时器的工作频率为50Hz,由此得到小车加速度的大小a=___________m/s2(结果保留三位有效数字)
(3)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,由此造成系统误差。设拉力的真实值为,小华的质重为M,,为了使,应当满足的条件是___________。
18.某物体以的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取,求前内物体的
(1)路程;
(2)位移大小;
(3)平均速度大小。
19.如图所示,物体质量为m,从斜面顶端沿斜面匀速下滑,已知斜面倾角为θ,求斜面与物体间的动摩擦因数μ。
20.如图甲所示,一固定在地面上的足够长斜面,倾角为37°,物体A放在斜面底端挡板处,通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接,B的质量M=1 kg,绳绷直时B离地面有一定高度.在t=0时刻,无初速度释放B,由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的A沿斜面向上运动的v-t图象如图乙所示,若B落地后不反弹,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)物体A与斜面间的动摩擦因数;
(2)物体A开始下滑的加速度大小.
21.如图所示,两个完全相同的物块A、B用轻绳连接放在水平地面上,轻绳的长度,在水平恒定拉力F作用下,由静止开始一起向右做匀加速直线运动,经过t1=2s物体A的位移为L1=1m,已知A、B质量均为,两物块与地面之间的动摩擦因数均为(),求:
(1)拉力F的大小;
(2)当整体运动t2=4s时剪断轻绳,从剪断轻绳到物块A刚好静止时两物块A、B间的距离。
参考答案
1.C
AB.物体能看作质点的条件是:物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时,可把物体看做质点,故体积很小的物体,或者是圆形的长方形的物体都不一定能看做质点,故AB错误;
C.人在进行马拉松比赛时,确定其在比赛中的位置时,人的大小可以忽略不计,故可把人看做质点,故C正确;
D.能否被看做质点与所选择的参考系无关,故D错误。
故选C。
【名师点睛】考查学生对质点这个概念的理解,关键是知道物体能看成质点时的条件,看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,物体的大小体积能否忽略.
2.C
已知:;。
A.内汽车的速度改变量为
故A错误;
BCD.复兴号高铁的加速度大小
汽车的加速度大小
可知,复兴号高铁的加速度比汽车的小,汽车的速度变化比复兴号高铁的快,复兴号高铁单位时间内速度变化比汽车的小,故C正确,BD错误。
故选C。
3.A
试题分析:根据牛顿第二定律得出加速度与合力的关系,加速度为零,速度不一定为零.
解:A、根据牛顿第二定律知,a=,合外力等于零,则物体的加速度等于零,故A正确.
B、合外力不为零,加速度不为零,但是速度仍然可以为零.故B错误.
C、合外力等于零,加速度为零,速度不一定为零.故C错误.
D、合外力越大,加速度越大,速度变化快,但是速度不一定大.故D错误.
故选A.
【点评】解决本题的关键知道加速度随着合力的变化而变化,大小由合力大小决定,加速度大小与速度之间无必然联系.
4.C
位移是矢量,路程是标量,两者不能相等,故AD错误;位移的大小等于初位置与末位置之间有向线段的长度,路程是物体运动路线的长度,位移的大小小于或等于路程,当物体做单向直线运动时位移的大小等于路程,路程也不是位移的大小.故B错误,C正确;选C.
位移是矢量,位移的方向由初位置指向末位置.位移的大小不大于路程.路程是标量,是运动路径的长度.当质点做单向直线运动时,位移的大小一定等于路程.
5.A
运动员在起跳瞬间受重力,跳台对运动员的支持力,由于运动员向上加速运动,所以支持力大于重力,由牛顿第三定律可知,跳台对运动员的支持力与运动员对跳台的压力大小相等,所以运动员对跳台的压力大于运动员的重力
A.F>G与分析相符,故A正确;
B.F<G与分析不符,故B错误;
C.F=G与分析不符,故C错误;
D.以上情形都有可能与分析不符,故D错误.
6.A
根据加速度的定义,解得:,故选A.
7.D
斜面对球的压力F1′与F1大小相等,而挡板对球的压力F2′与F2大小相等。对球根据平衡条件可知,F1′和F2′的合力始终与球的重力G等大反向,且F1′的方向始终不变,当PQ由竖直位置缓慢地顺时针方向转至水平的过程中,作出一系列力的平行四边形如图所示,可知F1′逐渐减小,F2′先减小后增大,所以F1逐渐减小,F2先减小后增大。
故选D。
8.A
对高度h=45m自由落体的小球分析有:
代入数据计算得出:
故竖直上抛运动的时间为:
规定向上为正方向有:
代入数据有计算得出:
A.描述与分析相符,故A正确.
B.描述与分析不符,故B错误
C.描述与分析不符,故C错误.
D.描述与分析不符,故D错误.
9.B
分析足球的受力情况:重力G、悬线的拉力和墙的支持力,作出力图
由平衡条件得,、的合力F与G大小相等、方向相反,即有
由平衡条件得
当缓慢增加悬绳的长度,减小,增大,减小,则和都减小,ACD错误,B正确。
故选B。
10.C
A.外力F有两个效果,一个是使物块压紧斜面,另一个是使物块产生沿斜面向上运动的趋势。故施加F后,斜面体对物块的支持力增大。故A错误;
B.由A项分析可知,外力F与物块自身重力的作用效果,恰好相反,故斜面体对物块的摩擦力的变化分几种不同的情况,
此时摩擦力减小。
此时摩擦力减小。
此时摩擦力可能变大,可能变小,可能不变。故B错误;
C.对整体进行受力分析,可知竖直方向,二力平衡。地面对斜面体的支持力始终等于整体的重力。故C正确;
D.对整体进行受力分析,可知水平方向,施加外力后,二力平衡,地面对斜面的摩擦力不为零。故D错误。
故选C。
11.BD
AB.在题图甲、乙中,若左侧轮为主动轮,当左侧轮顺时针转动时,下面皮带会绷紧,则A带动B;当左侧轮逆时针转动时,上面皮带会绷紧,则C带动D,若右侧轮为主动轮,当右侧轮顺时针转动时,上面皮带会绷紧,则D带动C;当右侧轮逆时针转动时,下面皮带会绷紧,则B带动A,A错误,B正确;
C.对于题图甲中轮子上M点的静摩擦力方向的判断也分两种情况讨论,若A带动B,则A带动皮带一起沿顺时针方向转动,M点相对皮带有向上的运动趋势,所以M点受到向下的静摩擦力;若B带动A,B逆时针转动,则M点相对轮子有向上的运动趋势,所以M点受到向下的静摩擦力,C错误;
D.对于题图乙中的N点,若C轮带动D轮时沿逆时针方向转动,N点相对轮子有向上的运动趋势,可知N点所受静摩擦力方向向下,同理可得,若D轮带动C轮时沿顺时针方向转动,可知N点所受静摩擦力方向也向下,D正确。
故选BD。
12.BC
AB.图象OA表示物体做非匀变速运动,(加速度逐渐减小),AB段表示物体做匀速直线运动,A错误,B正确;
C.在0~9s内物体的运动方向相同,均为正方向,C正确;
D.在6~9s内物体加速度方向与9~12s内的加速度方向相同,速度方向相反,D错误。
故选BC。
13.BD
甲、乙、丙三球位于同一竖直线上且均处于静止状态,甲球间轻绳剪断瞬时,由于弹簧不能产生突变,所以甲、乙两球为一整体,可有
3mg=2ma
a=1.5g
即甲、乙两球加速度大小相等为1.5g,丙球受力平衡,加速度是零,AC错误,BD正确。
故选BD。
14.BCD
以物体为研究对象,根据图解法可知,当拉力与细线垂直时最小,根据平衡条件得的最小值为
当拉力水平向右时,拉力最大
故选BCD。
以物体为研究对象,采用图解法分析什么条件下拉力F最小.再根据平衡条件求解F的最小值和最大值;本题是物体平衡中极值问题,难点在于分析F取得最小值的条件,采用作图法,也可以采用函数法分析确定。
15.BC
A.滑块在斜面上运动过程中,由于存在摩擦力,机械能不断减小,经过同一点时下滑的速度小于上滑的速度,回到出发点时的速度比出发时的初速度小.故A错误.
B.设斜面的倾角为α.物体在上滑与下滑两个过程中,所受的合力方向均沿斜面向下,加速度方向相同.
设上滑与下滑两个过程加速度大小分别为a1和a2.根据牛顿第二定律得:
mgsinα+μmgcosα=ma1;
mgsinα﹣μmgcosα=ma2;
则得:
a1=gsinα+μgcosα
a2=gsinα﹣μgcosα.
则有:
a1>a2
故B正确.
C.在上滑过程中:上滑的位移大小为:
重力势能为:
为抛物线方程.
下滑过程:重力势能为
H为斜面的最大高度,t0是上滑的时间,此为开口向下的抛物线方程.所以C是可能的.故C正确.
D.由于物体克服摩擦力做功,其机械能不断减小,根据功能关系得:
E=E0﹣f1x=E0﹣f1•(v0t﹣a1t2)
可知E﹣t图象应为抛物线.故D错误.
故选BC.
16. CD##DC 甲
(1)[1]ABD.本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则,即研究合力与分力的关系.根据合力与分力是等效的,本实验没必要必须将弹簧秤都拉伸到相同刻度,但是橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同,即必须将橡皮条和绳的结点O拉到相同位置,故AB错误,D正确;
C.本实验要作出力的图示,所以要记录力的大小和方向,故C正确。
故选CD。
(2)[2]用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上,故甲图符合实验事实。
17. A 1.50m/s2
(1)[1]AB.为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上,调整长木板的倾斜度,让小车拖着纸带做匀速直线运动,同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行,A正确,B错误,故选A。
(2)[2]由于两计数点间还有1个点,故打点周期为0.04s,纸带可知
,
,
由
得
(3)[3]在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,由此造成的误差是系统误差,对小车,根据牛顿第二定律得
对整体,根据牛顿第二定律得
且
解得
18.(1)65m;(2)25m;(3)5m/s
(1)由可得,物体的速度减为零需要的时间
故时物体正在下落;
路程应等于向上的高度与后内下落的高度之和,由
可得
后下落的高度
故总路程
(2)位移
位移方向向上;
(3)平均速度
19.μ=tanθ
【分析】对物体受力分析,根据平衡条件和滑动摩擦力公式求解动摩擦因数
分析物体受力如图所示
根据平衡条件,在沿斜面方向
在垂直斜面方向
摩擦力为
联立可得动摩擦因数为
本题主要考查了物体的平衡和滑动摩擦力公式的结合,属于基础题。
20.(1)0.25 (2) 4m/s2
【分析】由牛顿第二定律可得A受到的摩擦力,进而可得A与斜面的摩擦因数;AB具有相同的加速度,由此可得加速度.
(1)由图乙可知物体A先加速运动0.5 s,然后再匀减速运动0.25 s减速到零,加速度:
B落地后,由牛顿第二定律知:-mAgsinθ-μmAgcosθ=mAa2
解得:μ=0.25
(2)A下滑过程,由牛顿第二定律:mAgsinθ-μmAgcosθ=mAa
代入数据得:a=4 m/s2.
本题是需要熟练掌握运动学、牛顿第二定律的基本应用.
21.(1)3N;(2)7m
(1)物体运动的加速度为
将两物块A、B作为一个整体,根据牛顿第二定律
代入数据解得
(2) 当整体运动t2=4s时的速度
剪断轻绳后物块A做匀减速运动
A的运动时间
解得
A的运动距离
剪断轻绳后物块B做匀加速运动
B继续运动的距离
所以物块A静止时物块A、B之间的距离为
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